近日來(lái)自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院及北卡羅來(lái)納州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在新研究中驚異地發(fā)現(xiàn)RNA與DNA序列之間存在廣泛的差異，這表明信使RNA有可能將遺傳信息從細(xì)胞DNA攜帶至蛋白質(zhì)加工廠的過(guò)程中以某種未知的機(jī)制進(jìn)行了重新編輯。這一研究成果在線發(fā)表在5月19日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

 

如果這一研究發(fā)現(xiàn)是真實(shí)的話，那將成為本年度最重要的發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致分子生物學(xué)中的“遺傳中心法則”被改寫(xiě)?！爸行姆▌t”認(rèn)為細(xì)胞中的遺傳信息是以DNA為模板通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳遞給RNA，再由RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。在這一過(guò)程中遺傳信息傳遞完全忠實(shí)于最初的DNA模板。在新論文中研究人員提出RNA在進(jìn)入蛋白質(zhì)加工廠前有可能通過(guò)一種“RNA編輯”（ RNA editing ）的方式置換了部分的堿基，從而導(dǎo)致了生成蛋白質(zhì)的改變。

 

在這篇文章中，賓夕法尼亞大學(xué)的Vivian Cheung帶領(lǐng)研究小組對(duì)參與了千人基因組計(jì)劃（the 1000 Genomes Project）和國(guó)際單體型計(jì)劃（the International HapMap Project）的27個(gè)人的全基因組和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果進(jìn)行了分析。經(jīng)過(guò)比較，研究人員發(fā)現(xiàn)大量的RNA與其模板DNA序列不一致，他們?cè)谕怙@子中發(fā)現(xiàn)了超過(guò)1萬(wàn)個(gè)不同的位點(diǎn)。由于在不同的人中存在有相同的錯(cuò)配，從而表明這些并非是轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的隨機(jī)錯(cuò)誤。進(jìn)而他們證實(shí)這些“錯(cuò)配”的RNA也參與指導(dǎo)合成了蛋白質(zhì)。

 

“當(dāng)我們證實(shí)這些差異通過(guò)翻譯傳遞至蛋白質(zhì)序列中時(shí)，我們就非常肯定它們是在生物過(guò)程中衍生出來(lái)的，”Cheung說(shuō)。

 

RNA編輯并非是一個(gè)新提出來(lái)的概念。過(guò)去有人發(fā)現(xiàn)一種叫做ADAR的酶可誘導(dǎo)人類細(xì)胞在RNA翻譯合成蛋白質(zhì)的過(guò)程中將腺嘌呤堿基當(dāng)做鳥(niǎo)嘌呤。此外，RNA編輯也被發(fā)現(xiàn)存在于植物和人類寄生蟲(chóng)中。

 

然而在這篇文章中作者們提出的RNA編輯卻不同尋常。研究人員人員發(fā)現(xiàn)平均每個(gè)人大約存在1065個(gè)這樣的RNA與DNA序列差異（RNA–DNA differences）。其中一些錯(cuò)配的堿基改變并非通過(guò)已知的RNA編輯機(jī)制產(chǎn)生，這表明還存在其他未知的作用機(jī)制。

 

“這從一個(gè)完全不同的層面揭示了在RNA水平上進(jìn)行的基因調(diào)控，”美國(guó)費(fèi)城威斯達(dá)研究所的分子生物學(xué)家Kazuko Nishikura說(shuō)：“現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)是要弄清楚這些RNA序列改變的分子機(jī)制?！?/DIV>